2点40分！世界上第一个人形机器人半马冠军诞生了，两大烦恼暴露在惊喜背后。

电子爱好者网报道(文章 / 北京时间吴子鹏) 4 月 19 日 7 时 30 分，北京亦庄半程马拉松和人形机器人半程马拉松在南海子公园南门开始。这也是世界上第一个半程马拉松的人形机器人。 20 包括北京、上海、江苏、广东等地区的公司、大学和科研机构在内的支人形机器人赛队参赛。

经过激烈的竞争，北京亦庄的“天工” Ultra "以 2 时 40 分 42 几秒钟的成绩赢得了世界上第一个人形机器人半程马拉松的荣誉。此外，亚军“小顽童”和季军“旋风男孩”都来自松延动力团队，来自北京昌平。

"天工 Ultra "耗时 2 小时 40 分钟

针对目前人形机器人发展的具体情况，为了保证公平合理，这次人形机器人半程马拉松有一些特殊的规定。比如组委会允许机器人在中间更换电池，但更换时间会保存在总分内；如果机器人出现故障，团队可以在规定区域进行维修，但维修时间也会计入比赛时间。

终于，“天工” Ultra "人形机器人以 2 小时 40 在几分钟内获得第一名。天工 Ultra 它是由北京人形机器人创新中心开发的人形机器人，是去年该机构开发的。 4 全国首个通用机器人平台“天工”迭代升级版月度发布，其身高 180cm、体重 52kg，可稳定移动陡坡、楼梯、草坪、碎石、沙地等多种地形，具有泛化移动的视觉感知能力，可轻松应对丘壑、高度差等复杂地形，并且具有很强的抗干扰能力，受到外力的影响仍然可以保持稳定。

"天工 Ultra "实测平均速度可以达到 10km/h，最高跑步速度已经提高到世界领先地位。 12km/h。"天工 Ultra “人形机器人项目经理说:“为了参加马拉松，我们应该与各部门的工程师和R&D人员合作，如自身、运输控制和智能。""在这个过程中，我们不仅要在室内和模拟环境中进行检测，还要到户外进行实测，以保证‘天工工程 Ultra 能够在比赛中取得好成绩。"在之前的现场适应性测试中，"天工 Ultra "一同用 2 小时 52 一分钟跑完半马全程，还顺利完成了一次。 5 公里排练。这次半马比赛，“天工” Ultra “不但刷新了自己的“最佳个人成绩”，还获得了冠军。

对于"天工 Ultra “夺冠，天工队发言人魏嘉星说:“为了在这场马拉松中取得优异的成绩，我们克服了本体稳定性、轻量化设计、长期关节运动容易发热等硬件问题。通过优化运动控制算法，关节协调运动能力、姿势协调能力和复杂地形通过能力进一步增强。“天工”在比赛过程中 Ultra ’的配速为 7-8 千米 / 时。"

人形机器人仍然存在一些核心挑战

然而，从整个赛程来看，即使是这次夺冠的“天工” Ultra “人形机器人发展中仍然存在一些共性问题。

为确保机器人在比赛过程中顺利完成比赛，“天工” Ultra “利用电池快换技术，实现长期作业的续航能力。根据半马排位赛的测试结果，“天工” Ultra "一公里的时间是 7 整分钟，耗电量为 16%。从赛程规则和具体流程来看，目前所有机器人的续航能力都无法应对半马，这些都是专门提升的人形机器人，在电池续航、低功耗、整体重量等方面进行了优化。考虑到成本的原因，目前的人形机器人若要长时间工作，仍需依靠活动半径有限的电缆。

而且人形机器人的续航挑战是制约其商业化的关键瓶颈。从目前的情况来看，人形机器人的仿生结构使其能耗远远超过传统的轮试或四足机器人。Figure AI 公司发布的 Figure 02 配备人形机器人 2.25 KWh(千瓦时)电池组，一次充电可以运行。 5 小时，这已成为行业领先水平。根据 TrendForce 以前的调查显示，目前人形机器人的续航时间是多少？ 2 到 6 至少需要一个小时， 1 充电时间为小时。电池快换技术是一种折中的比赛方案，在家庭、服务等场景中很难落地。

从目前人类机器人的结构来看，优化耗电模块数量的空间相对较小，计算率系统、驱动系统和传感器系统是主要的耗电模块。一般需要人形机器人 40-60 一个关节电机，每个电机在动态运动时的峰值功率可以达到KW，例如，单腿电机在运输重物时的瞬时功率可能超过 10kW。所以，从功能模块的角度来看，最现实的优化路径是低功耗技术，即持续减少Cpu、控制器和驱动器的功耗水平。

当然，另一种更有效的方法是优化电池。中国信通学院发布的《人形机器人产业发展研究报告(2024年 年)中提到，目前人形机器人的主要电池方案是锂电池，但在能量密度、循环寿命等方面仍不能满足未来人形机器人长期高负荷工作的要求。开发高能密度电池技术是未来的大方向。

目前，针对人形机器人的电池革命正在进行，取得了许多积极的进展。例如，广汽 GoMate 配备全固态电池后续航达 6 与传统锂电池相比，小时提升 3 同时，宁德时代、亿威锂能等企业计划 2026 每年实现固态电池量产，达到能量密度目标 400Wh/kg，可以显著提高人形机器人的续航能力；丰田正在开发氢能电池人形机器人，理论上可以达到续航能力 12 小时，但是氢燃料的储存和加注基础设施并不完善。

除了电池寿命，我们还需要注意长期高韧性运行后人形机器人零部件的稳定性。在北京亦庄人形机器人半程马拉松中，一些机器人在跑步过程中掉头，一些机器人随着比赛过程的深入而步履蹒跚。所有这些问题都与结构稳定性有关。

就永磁电机而言，电机在高频高负荷运动时会持续发热。如果排热不足，会导致绕组绝缘老化，永磁体退磁，进而导致扭矩衰减或控制不准确。在长期运行过程中，电机驱动系统中的编码器等相位传感器可能会因安装误差和长期振动而出现标准偏移或机械结构松弛，导致关节的实际位置与控制指令不一致，导致姿势失衡。

我们来看看关节。在行走、弹跳等动态运动中，关节需要承受交变载荷，导致关节连接器容易出现疲劳裂纹。特别是在轻量化设计中，应力集中的问题相当明显。此外，长时间运动时，关节润滑脂会因温升、灰尘危害或密封故障而流失，从而增加摩擦阻力，加重零件损坏，产生额外的功耗和振动噪声。另外，齿轮箱齿面磨损，轴承间隙增大，会导致传动间隙累积，降低关节运动精度，造成振动或体态紊乱。

事实上，这些问题已经暴露在人形机器人半程马拉松中，这也是目前仿生人形机器人面临的主要挑战之一。人形机器人的长期结构稳定性需要从四个维度进行协同突破:组件可靠性、系统控制、材料创新和智能运维。这次“天工” Ultra “马拉松场景的优化是成功的，但要在泛化场景中表现稳定，还要结合目的性优化和自适应算法，这样人形机器人才能在一般场景中表现稳定。

结语

在全球人形机器人行业发展中，北京亦庄人形机器人半程马拉松的鸣枪和完赛是一个里程碑。当 "天工 Ultra " 通过优化后的姿态跨越终点，我们可以看到具体智能从实验室走向真实场景的扎实进步。然而，我们不能忽视人形机器人的核心瓶颈，如电池寿命短、能耗高、结构稳定性不足等。随着技术的进步，我们相信这些困难会被克服，人形机器人将走向更广阔的应用世界，如家政服务、工业合作和公共安全。

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